DE2545902A1 - METHOD AND DEVICE FOR APPLYING A COATING MATERIAL TO A PAPER WEB - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR APPLYING A COATING MATERIAL TO A PAPER WEB

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DE2545902A1 DE19752545902 DE2545902A DE2545902A1 DE 2545902 A1 DE2545902 A1 DE 2545902A1 DE 19752545902 DE19752545902 DE 19752545902 DE 2545902 A DE2545902 A DE 2545902A DE 2545902 A1 DE2545902 A1 DE 2545902A1
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    • D21H5/0062—Regulating the amount or the distribution, e.g. smoothing, of essentially fluent material already applied to the paper; Recirculating excess coating material applied to paper

Description

DR.-ING. HONKE (46 875/Fm-)DR.-ING. HONKE (46 875 / Fm-)

DIPL.-ING. GESTHUYSENDIPL.-ING. GESTHUYSEN

DR. MASCH
ESSEN, THEATERPLATZ ίDR. MASCH
FOOD, THEATER SQUARE ί

P atentanmeldungPatent registration

Inventing S.A., Lausanne, SchweizInventing S.A., Lausanne, Switzerland

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Streichmasse auf eine PapierbahnMethod and device for applying a coating slip to a paper web

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Streichmasse auf eine bewegte Bahn aus beispielsweise Papier, wobei der Bahn in geeigneter Weise eine Streich-The present invention relates to a method and an apparatus for applying a coating slip to a moving web made of, for example, paper, the web being suitably provided with a coating

IlIl

masse im Überschuss zugeführt wird, die danach unter Ausgleich und einstellbarem Unterdruck teilweise abgestreift wird, sodass eine vorbestimmbare Streichmassemenge auf der' Papierfläche verbleibt.mass is supplied in excess, which then under compensation and adjustable negative pressure is partially stripped off, so that a predeterminable The amount of coating slip remains on the 'surface of the paper.

Ein Streichen einer bewegten Bahn mit einer Flüssigkeit, wobei die Bahn dichtend über eine öffnung eines Flüssigkeitsbehälters, der unter Unterdruck steht, geführt wird, ist vorbekannt, wobei die Flüssigkeit durch den Unterdruck über die 'Öffnung gesaugt wird und in dieser Weise zur Bahn gelangt. Es ist auch bekannt, dass man durch Anordnen einer weiteren Öffnung, die gegebenenfalls in eine oder mehrere Reihen von Löchern aufgeteilt sein kann, in demselben Behälter sowie durch Anbringen einer horizontalen, längsverlaufenden Stange über die obere Reihe von Löchern durch den gebildeten Unterdruck gegen diese Stange einen Flüssigkeitsüberschuss abstreifen kann. Nach dieser bekannten Methode f1iesst der A swiping of a moving web with a liquid, the web sealing over an opening of a liquid container which is under negative pressure stands, is performed, is previously known, wherein the liquid is sucked by the negative pressure through the 'opening and in this way to Train arrives. It is also known that one can be made by arranging another opening, optionally divided into one or more rows of holes can be in the same container as well as by placing a horizontal, lengthwise rod over the top row of holes an excess of liquid can be wiped off by the negative pressure that is formed against this rod. According to this well-known method, the

-2--2-

GÖS818/0738GÖS818 / 0738

abgestreifte Flüssigkeitsüberschuss zurück in den unteren Teil des Behälters, in welchem die Auftragsflüssigkeit vorliegt.stripped excess fluid back into the lower part of the Container in which the application liquid is present.

Diese bekannte Vorrichtung kann zwar zur Behandlung von Papierbahnen mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität verwendet werden und vorteilhaft bei dieser Vorrichtung ist, dass die Vorrichtung kompakt ausgebildet werden kann und dass bei einem Bahnabriss aufgrund des vorliegenden Unterdruckes nur ein kleiner Teil der Flüssigkeit verlohren geht. Hierdurch können somit unnötige Verschmutzungen bei einem Bahnabriss vermieden werden.This known device can be used for the treatment of paper webs can be used with water or other liquids with low viscosity and it is advantageous in this device that the device can be made compact and that in the event of a web break only a small part of the liquid is lost due to the negative pressure present goes. In this way, unnecessary soiling in the event of a web break can thus be avoided.

Beim Auftragen einer Streichmasse auf Papier, beispielsweise bei der Herstellung von Papier für Druckzwecke, wird wenigstens auf der einen Seite der Papierbahn eine Suspension aus s.g. Pigmenten, beispielsweise Kaolin in Wasser aufgetragen. Diese Suspension oder Streichmasse enthält aber gewöhnlicherweise auch eine Reihe verschiedener Chemikalien, beispielsweise Bindemittel und Dispergierungsmittel. Das in der Streichmasse vorhandene Wasser wird beim Auftragen von der Papierbahn teilweise aufgesaugt. Gleichzeitig wird ein Filterkuchen aus Pigment an der Obei— fläche der Papierbahn gebildet. Nach dem Aufbringen eines derartigen Striches wird die Papierbahn durch geeignete Trockenvorrichtungen geführt, sodass das durch die Streichmasse aufgetragene Wasser gänzlich oder wenigstens teilweise entfernt wird.When applying a coating slip to paper, for example in the Production of paper for printing purposes, a suspension of so-called g. Pigments, for example Kaolin applied in water. This contains suspension or coating slip but usually also a number of different chemicals, for example binders and dispersants. That in the coating existing water is partially absorbed by the paper web when it is applied. At the same time, a filter cake made of pigment is placed on the top. formed area of the paper web. After such a line has been applied, the paper web is passed through suitable drying devices, so that the water applied by the coating mass is wholly or at least partially removed.

Aus obigen Angaben dürfte einleuchtend sein, dass man aus u.a. ökonomischen Gründen eine derartige Bestreichung mit einer Streichmasse hohen Trockenhaltes durchführt. Es hat sich erwiesen, dass man innerhalb der Streichtechnik in den letzten Jahren weitgehend s.g. Schaberstreichmethoden verwendet, wobei ein dünner, flexibler Schaber aus beispielsweise Stahl durch Anpressen der Bahn gegen eine Auflage, beispielsweise eine rotierende Walze, die aufgetragene Streichmasse unter gleichzeitigem Abstreifen desFrom the information given above, it should be evident that, among other things, economic Reasons for such a coating with a coating with high dryness performs. It has been shown that in the past few years so-called painting technology has largely been used. Scraper painting methods used, a thin, flexible scraper made of for example steel by pressing the web against a support, for example a rotating roller, the applied coating slip with simultaneous stripping of the

Überschusses ausgleicht. Solche Vorrichtungen sind nämlich zweckmässig für Streichmassen mit hohem Trockengehalt.Offsets excess. Such devices are useful for coating mixes with a high dry content.

Hierbei kann auch mit verhältnismässig hohen Fördergeschwindigkeiten gearbeitet werden, da die zugeführten verhältnismässig niedrigen Wasser-This can also be done at relatively high conveying speeds be worked, since the supplied relatively low water

— O _- O _

609818/0738609818/0738

7 5 4 5 9 Π 7 5 4 5 9 Π

mengen aufgrund des hohen Trockengehaltes der Masse auch bei hohen Geschwindigkeiten entfernt werden können, ohne dass die hierzu erforderlichen Trockenanlage allzu grosse Abmessungen aufweisen. Beim Schaberstrich arbeitet man meistenteils mit Trockengehalten der Streichmassen von etwa 55 ~ 60 Gewichtsprozent Trockensubstanz, doch können auch höhere Trockengehalte vorkommen.due to the high dry content of the mass, even at high levels Speeds can be removed without the need to do so Drying system have dimensions that are too large. With the scraper stroke, one mostly works with the dry content of the coating slips from about 55 ~ 60 percent by weight dry matter, but can also higher dry contents occur.

Es könnte vielleicht als naheliegend angesehen werden, die oben genannte Vorrichtung, die mit einem Unterdruckansaugen der Flüssigkeit arbeitet, zum Streichen von beispielsweise Papier mit Streichmassen hohen Trockengehaltes zu verwenden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass dies nicht der Fall ist, denn die eingangs erwähnte Abstreichvorrichtung in Form einer Stange kann nicht als Ausgleichs- und Abstreiforgan dienen.It could perhaps be seen as obvious to the above Device that works with vacuum suction of the liquid, for coating, for example, paper with coating slips with a high dry content to use. However, it has been shown that this is not the case, because the scraping device mentioned at the beginning is in the form of a The rod cannot serve as a compensating and wiping element.

Die vorllegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, in welcher das bekannte rohrförmige Abstreiforgan durch einen Behälter ersetzt wurde, der so ausgebildet ist, dass ein flexibler Schaber als Rakel- und Ausgleichselement verwendet werden kann. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die in den anllegenden Ansprüchen angegebenen Merkmalen erfüllt.The present invention relates to an apparatus in which the well-known tubular scraper was replaced by a container, which is designed so that a flexible scraper can be used as a squeegee and compensation element. According to the invention, this Task by the features specified in the appended claims Fulfills.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in beigefügter Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.The invention is to be illustrated below with reference to an accompanying drawing Embodiments are explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig, 2 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Fig. 1 shows a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention and FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.

Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung besteht die erfindungsgemässe Vorrichtung aus einem Behälter 1 der zwecks Aufrechterhai tung eines Unterdruckes an eine Unterdruckleitung 20 angeschlossen ist. Hierdurch wird Streichmasse durch eine Leitung 15 von einem unter Atmosphärsdruck stehenden Behälter 17 zum Behälter 1 gesaugt, wobei im Behälter 17 durch eine Regliervorrichtung 26 ein konstanterIn the first embodiment of the invention shown in FIG. 1 the inventive device from a container 1 for the purpose of upright shark device of a negative pressure is connected to a negative pressure line 20. As a result, coating slip through a line 15 of a container 17 under atmospheric pressure is sucked to the container 1, wherein in the container 17 by a regulating device 26 a constant

-k--k-

G09818/0738G09818 / 0738

Flüssigkeitsspiegel B aufrechterhalten wird. Vom Behälter 1 strömt die Streichmasse zu einer Papierbahn k durch eine im Behälter 1 angeordnete Reihe von Löchern oder einem Schlitz 6. Im Behälter 1 wird durch eine Regliervorrichtung 25 ein Flüssigkeitsspiegel A aufrechterhalten und dieser Flüssigkeitsspiegel A liegt über dem Schlitz 6. Desweiteren ist oberhalb des Schlitzes 6 ein weiterer Schlitz 10 angeordnet und die obere Kant dieses Schlitzes 10 besteht aus einem Schaber 9· Durch Einwirkung des Unterdruckes in der Leitung 20 kann die Abstreichmenge der Streichmasse regliert werden, d.h. der Auftrag der Streichmasse. DerFluid level B is maintained. From the container 1, the coating slip flows to a paper web k through a row of holes or a slot 6 arranged in the container 1 A further slot 10 is arranged in the slot 6 and the upper edge of this slot 10 consists of a scraper 9. The effect of the negative pressure in the line 20 allows the amount of coating to be scraped off, ie the application of the coating to be regulated. Of the

I II I

entfernte Überschuss strömt in den Behälter 1 zurück. Die Einstellung des Schabers 9 entgegen der Bahn k kann mit zweckmässigen, nicht gezeigten Organen regliert werden.removed excess flows back into the container 1. The setting of the scraper 9 against the path k can be regulated with appropriate organs, not shown.

Die in Fig.1 gezeigte erfindungsgemässe Ausbildung hat sich in der Praxis bewehrt und somit hat man hiermit eine beträchtliche Verbesserung bezüglich des Ausgleiches der Streichschicht erzielt und hierüberhinaus kann man durch diese erfindungsgemässe Ausbildung mit Hilfe des Unterdruckes den Auftrag der Streichmasse auf das Papier einstellen.The embodiment according to the invention shown in FIG. 1 has proven itself in practice reinforced and thus one has hereby a considerable improvement in relation to the equalization of the coating layer is achieved and, in addition, this embodiment according to the invention can be used with the aid of the negative pressure adjust the application of the coating slip to the paper.

Bei Bestreichen mit Streichmassen mit Trockengehalten von über *t0 - 50 % können jedoch bei der Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung gewisse Schwierigkeiten auftreten, die gegebenenfalls bei noch höheren Trockengehalten zunehmen. Es hat sich nämlich erwiesen, dass hierbei Variationen in der Auftragmenge während des Streichverlaufes auftreten können.When coating with coating slips with dryness contents of more than * t0-50 % , however, certain difficulties can arise when using the device shown in FIG. 1, which may increase with even higher dryness contents. It has been shown that here variations in the amount applied can occur during the course of the coating.

Der entfernte Überschuss der aufgetragenen Bestreichmasse hat aus natürlichen Gründen einen höheren Trockengehalt als die zugeführte Streichmasse, da ja Wasser vom Papier absorbiert wird. Da die entfernte und verdickte abgestrichene Streichmasse sofort wieder in den Behälter zurückgeführt wird, wird diese zurückgeführte Masse in einer mehr oder weniger unkontrol1ierten Weise mit der gleichzeitig zugeführten frischen Streichmasse mit niedrigem Trockengehalt gemischt. Zwar kann man die Auftragmenge in gewisse Ausstreckung durch Einwirkung des Unterdruckes reglieren, doch können die obigen Variationen nicht gänzlich eliminiert werden. Um diesen Problem gerecht zu werden, werden in den Fig. 2 und 3The removed excess of the applied coating material has natural Reasons for a higher dry content than the supplied coating mass, since water is absorbed by the paper. As the removed and thickened coated coating slip immediately back into the container is recycled, this recycled mass becomes in a more or less uncontrolled manner with the freshly fed in at the same time Mixed coating with a low dry content. You can Regulate the application amount to a certain extent by applying the negative pressure, but the above variations cannot be completely eliminated will. In order to do justice to this problem, FIGS. 2 and 3

-5"-5 "

609818/0738609818/0738

? 5 4 5 9 η? 5 4 5 9 η

zwei Weiterbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung veranschaulicht.illustrates two developments of the device according to the invention.

In der Fig. 2 wird somit eine Vorrichtung gezeigt, die weitgehend mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung übereinstimmt, jedoch hierüberhinaus ein Mischungsorgan 30 für die im Behälter 1 befindliche Masse aufweist. Hierdurch wird eine bessere Vermischung der vom Vorratsbehälter 17 zuge-In Fig. 2, a device is shown that largely with corresponds to the device shown in FIG. 1, but beyond this has a mixing element 30 for the mass located in the container 1. This results in better mixing of the feed from the storage container 17

IlIl

führten frischen Streichmasse und der vom Schaber 9 entfernten Uberschussmasse erzielt. Das Mischungsorgan 30 kann entweder durch die aus der
Leitung 15 einströmende Streichmasse rotiert werden oder auch von einer ausserhalb des Behälters liegenden, nicht gezeigten Antriebsvorrichtung betätigt werden.led fresh coating mass and the excess mass removed by the scraper 9 achieved. The mixing element 30 can either by the from
Line 15 inflowing coating mass can be rotated or actuated by a drive device, not shown, located outside the container.

In Fig. 3 wird eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform zur Er-In Fig. 3, a further embodiment according to the invention is shown for the

IlIl

zielung einer gleichmässigen Mischung der entfernten Uberschusstreichmasse und der kontinuierlich zugeführten frischen Streichmasse veranschaulicht. In diesem Fall ist eine schräge Wand 35 in Behälter 1 angeordnet worden und diese Wand ist so ausgebildet, dass sie mit dem
Wandteil 7, der zwischen der oberen Kante des Zufuhrsspaltes und der
unteren Kante des Absaugespaltes fest und dichtend verbunden ist und in dem Behälter nach unten hineinragt. Hierdurch wird ein unterer Spalt
gebildet, der so dimensioniert ist, dass die von unten aufströmende
frische Streichmasse durch Saugwirkung die im oberen Teil des Behältersthe aim of a uniform mixture of the removed excess coating and the continuously supplied fresh coating illustrated. In this case, an inclined wall 35 has been placed in container 1 and this wall is designed to be connected to the
Wall part 7 between the upper edge of the feed gap and the
lower edge of the suction gap is firmly and sealingly connected and protrudes downward into the container. This creates a lower gap
formed, which is dimensioned so that the flowing up from below
fresh coating by suction in the upper part of the container

IlIl

vorhandene, entfernte überschussmasse mitnimmt und somit mit der frischen Bestreichmasse vermischt.takes existing, removed excess mass with it and thus with the fresh Coating mix mixed.

Zwecks Erzielung eines gleichmässigen Mischungseffektes wird in diesem Fall die frische Streichmasse zweckmässig durch eine Zufuhrvorrichtung in dem Behälter 1 eingeführt, die sich gänzlich über den Boden des
Behälters 1 erstreckt.In order to achieve a uniform mixing effect, the fresh coating mass is expediently introduced into the container 1 through a feed device which extends entirely over the bottom of the
Container 1 extends.

Mit kO ist eine Öffnung zur Entnahme von Flüssigkeitsspiegel sich
bildenden Schaum bezeichnet.With kO there is an opening for the removal of the liquid level itself
forming foam.

-6--6-

609818/0738609818/0738

Claims (1)

PatentansprücheClaims [ 1. !Verfahren zum Auftragen einer Streichmasse auf eine Papierbahn, ^-s wobei die Papierbahn dichtend über einen unteren Schlitz eines Behälters geführt wird, in welchem die Streichmasse mit Hilfe eines Unterdruckes auf einem oberhalb der Oberkante des unteren Schlitzes liegenden Niveau gehalten wird, dadurch gekenn-[1.! A method for applying a coating slip to a paper web, ^ - s where the paper web is guided in a sealing manner over a lower slot of a container in which the coating slip is held at a level above the upper edge of the lower slot with the aid of a vacuum, characterized by IIII zeichnet, dass die Streichmasse im Überschuss durch dendraws that the coating slip in excess by the IIII unteren Schlitz auf die Papierbahn aufgetragen, der Überschuss danach durch einen Schaber abgestrichen und durch den oberen Schlitz wieder in den Behälter zurückgesaugt wird.lower slit applied to the paper web, the excess then wiped off with a scraper and sucked back into the container through the upper slot. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geken η ζ e i c h η e t, dass die abgestrichene Uberschussmasse und die dem Behälter zugeführte frische Streichmasse im Behälter miteinander gemischt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that geken η ζ e i c h η e t, that the scraped off excess mass and that supplied to the container fresh coating can be mixed together in the container. 3. Vorrichtung zum Streichen einer Papierbahn nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Behälter (1) mit einem unteren Schlitz (6) zum Auftragen der Bestreichmasse sowie einen oberhalb dieses Schlitzes liegenden oberen Schlitz (10) zur Aufnahme des von einem, an der oberen Kante des oberen Schlitzes angeordneten3. Device for coating a paper web according to claim 1, characterized by a container (1) with a lower slot (6) for applying the coating mass and a Upper slot (10) located above this slot for receiving of one located at the top edge of the top slot Schabers (9) abgestreiften Überschusses der Streichmasse.Scraper (9) scraped off excess of the coating slip. h. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch im Behälter (1) angeordnete Anschlüsse (15, 20) zum Zuführen frischer Streichmasse, zum Aufrechterhalten eines Unterdruckes im Behälter und zum Aufsaugen der frischen Bestreichmasse sowie zum Zurücksaugen H. Device according to Claim 3, characterized by connections (15, 20) arranged in the container (1) for supplying fresh coating material, for maintaining a negative pressure in the container and for sucking up the fresh coating material as well as for sucking it back IlIl der abgestreiften Uberschussmasse.the excess mass stripped off. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und k, dadurch gekennz e i c h η e t, dass der Schaber (9) zur Bahn verstellbar angeordnet ist.5. Device according to claims 3 and k, characterized in that the scraper (9) is arranged to be adjustable to the web. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und k, gekennzeichnet durch einer im Behälter (1) rotierbar angeordneten Mischungsvorrichtung (30). 6. Device according to claims 3 and k, characterized by a mixing device (30) rotatably arranged in the container (1). — "7™- "7 ™ 609818/0738609818/0738 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischungsvorrichtung (30) an einen gesonderten Antrieb angeschlossen ist, womit die zur Mischung erforderliche Rotationsbewegung erzielt wird.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that that the mixing device (30) to a separate Drive is connected, with which the rotational movement required for mixing is achieved. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und k, gekennzeichnet durch ein im Behälter (1) angeordneten schrägen Wandteil (35), welcher in seinem oberen Ende zu dem Teil der Behälterwandung (7) dichtend angeschlossen ist, die zwischen dem unteren und dem oberen Schlitz (6, 10) liegt und sich mit ihrem unteren Teil in die in den Behälter befindliche Streichmasse erstreckt.8. Device according to claims 3 and k, characterized by an inclined wall part (35) which is arranged in the container (1) and which is sealingly connected in its upper end to the part of the container wall (7) which is between the lower and the upper slot (6, 10) and extends with its lower part into the coating mass located in the container. £). Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und k, gekennzeichnet durch eine in der Wandung des Behälters im Anschluss an die Fläche (A) angeordnete Öffnung zur Abnahme von auf der Fläche der Streichmasse gebildeten Schaumes.£). Device according to claims 3 and k, characterized by an opening arranged in the wall of the container following the surface (A) for removing foam formed on the surface of the coating slip. 603818/0738603818/0738 LeerseiteBlank page
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